cimentoya-renk-veren-madde
Okuma Süresi 4 dakika
Paylaş:

Çimentoya Renk Veren Madde Nedir? Renkli Beton Üretiminde Etkisi Nasıl Olur?

Bilindiği üzere çimentoya renk veren madde demir oksit (Fe2O3) bileşenleridir. Bu oran düşürülürse ya da demir oksitleri içermeyen hammadde kullanırsak çimentonun rengi beyaz olur. Çimento rengi, üretimi esnasında demir oksit bileşen oranlarıyla ayarlanabileceği gibi; beton üretiminde de pigment kullanımıyla renkli beton yapılar elde edilebilir. Bu şekilde, geleneksel betonun estetik olmayan görüntüsüne karşı üretilmiş mimari tasarım ürünleri ortaya çıkar. Mimari beton üretiminde beyaz çimento ve toz özellikteki pigment katkıları kullanılır. Bu içeriğimizde, çimentoya renk veren madde nedir, renkli beton üzerindeki etkileri nelerdir ve renkli beton nasıl elde edilebilir konularına değineceğiz.

Çimentoya Renk Veren Madde Nedir?

Çimentoya renk veren madde demir oksit (Fe2O3) bileşenleri olarak bilinir. Bu orana bağlı olarak çimentonun nihai rengi oluşur. Demir oksit oranı düşükse geleneksel gri çimentonun aksine beyaz bir çimento elde etmek mümkündür. Beyaz çimento kullanımı estetik açıdan mimaride sıklıkla rastlanır. Bu konuda daha detaylı bilgiye ulaşmak için ‘Beyaz Beton Nedir?’ adlı içeriğimize göz atabilirsiniz. Demir oksit nedir konusunu kimyasal açıdan daha detaylı ele alacak olursak; demir oksit, küçük partiküllere sahip inorganik yapıda olan kimyasal tozlardır. Demir oksit pigmentleri doğal ve sentetik olmak üzere başlıca iki gruba ayrılır. Bunlar kendi içinde dört ana bölümde; okr, ombra, siyena ve kırmızı demir oksitler olarak incelenir. Bu gruplandırma esas kriterler; renk değişimleri ve kimyasal içerikleridir. Genellikle okrlar sarıdan kırmızıya değişen tonlardadır. Siyenalar ise sarıdan turuncuya değişen tonlarda olurlar. Ombralar ise koyu kahverengi tonlarında değişim gösterir. Sentetik yapıdaki demir oksitler, başta boya sanayi olmak üzere çeşitli alanlarda renk verici pigment olarak kullanılırlar. Çimentonun ana bileşenlerinden bir tanesi olan Fe2O3 ise çimentoda renk veren madde konumundadır. 

Çimentoya Renk Veren Maddenin Beton Rengi Üzerindeki Etkisi Nasıl Olur?

Çimentonun rengi, üretimi esnasında demir oksit bileşenlerinin düşük seviyelerde tutulmasıyla beyaz renkli olarak elde edilebilir. Beyaz çimento nedir, özellikleri nelerdir konuları hakkında daha detaylı bilgiye erişmek için ‘Beyaz Çimento Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey’ adlı içeriğimize ulaşabilirsiniz. Beyaz çimento kullanımı ile beyaz renkli beton üretilebilir. Bu betonlar, estetik açıdan mimaride sıklıkla tercih edilir. Beton üretiminde çimentonun renginin yanısıra pigment kullanımıyla da renkli beton yapılar elde edilebilir. Kısacası mimari beton üretiminde beyaz çimento ve toz özellikteki pigment katkıları kullanılır. 

Beton Üretiminde Pigment Kullanımını

Beton üretiminde pigment kullanımı ile estetik görünüm sağlanabilir. Ancak betonda pigment kullanımı çiçeklenme ve düşük işlenebilirlik gibi fiziksel problemlere yol açabilir. Betonda çiçeklenme konusu hakkında daha detaylı bilgi için ‘Çiçeklenme Nedir?’ adlı içeriğimizden yararlanabilirsiniz. Günümüzde beton ve betonarme yapı elemanlarının tasarımında pigment kullanımı oldukça artmıştır. Literatürde yapılan araştırmalar sonucunda, beyaz çimento içerisine cam lifi ve pigmentler (kahverengi, sarı, siyah ve kırmızı) eklenerek laboratuar ortamında renkli betonlar üretilmiştir. Elde edilen betonların basınç dayanımı ve donma-çözülme dayanıklılığı incelenmiştir. Kahverengi, sarı ve siyah pigmentlerin basınç dayanımı üzerinde olumlu etki gösterdiği bulunmuştur. Ancak, kırmızı pigmentin olumsuz etki göstererek dayanım kaybına yol açtığı belirlenmiştir. Dolayısıyla, kırmızı pigment kullanılarak elde edilmek üzere tasarlanan mimari harçların üretim aşamasında daha çok dikkat gerekir. Cam lifi kullanılması durumunda betonların mekanik özellikleri artmaktadır. Bu konu hakkında ‘Cam Elyaf Beton Katkısı’ adlı içeriğimize ulaşabilirsiniz. Ayrıca yine yapılan deneysel çalışmalar sonucunda mimari beton uygulamalarında da betonun boşluk yapısının durabilite bakımından çok önemli bir faktör olduğu görülmüştür.

Beton Üretiminde Kullanılan Pigmentlerin Özellikleri Nasıl Olmalıdır?

Renkli beton üretimi esnasında kullanılan pigmentlerin su ile ıslanabilirliği kolay olmalıdır. Ayrıca taze beton içerisinde de homojen bir şekilde dağılmalıdır. Çünkü, hidrofobik özelliğe sahip pigmentlerin kullanılması durumunda ıslanabilirlik özellikleri azalmaktadır. Krom (sarı) ve demir (mavi) gibi pigmentlerin alkaliler dayanıklılığı oldukça zayıftır. Dolayısıyla, renkli beton üretimine çok uygun değildir. Krom (sarı) pigmenti sodyum hidroksit çözeltisinde bir saat bekletildiğinde sarı renk koyu turuncu renge döner. Aynı şekilde, demir (mavi) pigmenti ise pas tonunda kahverengi renge dönüşür. Pigmentlerin kür süresince ve servis ömrü boyunca renk bütünlüğünü koruması gerekir. Ancak bazı pigmentlerin renk bütünlüğü kür işleminden olumsuz etkilenir. Lacivert rengi için kullanılan pigment alkalilere karşı oldukça dayanıklıdır. Yine de kalsiyum hidroksitin ayrışması sonucu renk bütünlüğünü koruyamaz. Çimento esaslı kompozitlerde kullanılan pigmentlerin inceliği 75 mikrondan daha küçüktür. Tüm bu özellikler göz önünde bulundurulduğu zaman; mimari beton üretiminde kullanılan pigmentlerin su ile ıslanabilirlik, alkalilere karşı dayanıklılığı ve kür kararlığı gibi özellikleri dikkate alınmalıdır. Ayrıca pigment kullanımı betonun durabilitesini olumsuz etkileyebileceği için pigment özelliklerinin durabiliteye etkisini de gözetmek oldukça önemlidir. ASTM 1981’e göre pigmentlerin sahip olması gereken özellikler aşağıdaki tablodaki gibidir.

Tablo 1. Pigmentlerin Sahip Olması Gereken Özellikler

Çimento Rengi Neden Önemlidir?  

Çimentoya renk veren madde demir oksit bileşenleridir. Bu bileşenin oranındaki düşüşle beraber nihai beyaz çimento elde edilir. Beyaz çimento, estetik olması yönüyle mimaride sıklıkla kullanılır. Beyaz çimentonun dayanımı geleneksel Portland çimentosundan farksız olup daha iyi dayanım performansı sergiler. Bu sebeple, estetik açıdan mimari alanda beton yapılarda beyaz çimento kullanımının betonun performans özellikleri üzerinde olumsuz etkisi yoktur. Betonu renklendirmek için beyaz çimento kullanımı yerine farklı pigmentler de üretimi esnasında kullanılabilir. Ancak bu pigmenlerin kullanımı özelliklerine göre betonun durabilitesini olumsuz yönde etkileyebilir. Ayrıca betonda çiçeklenmeye de zemin hazırlayabilir. Dolayısıyla, çimentoya renk veren maddenin düşük oranlarda kullanımı ile elde edilen beyaz çimentonun betonarme yapılarda kullanımı pigmentlere kıyasla betonun performansı açısından daha sağlıklı bir yoldur. Bu içeriğimizde, çimentoya renk veren madde nedir, renkli beton üzerinde etkisi nelerdir gibi konulara değindik.  

Kullanılan Kaynaklar

Yazar: Ecem Çelik

İnşaat ve yapı malzemeleri sektörü, hayatımızın birçok alanında karşımıza çıkan ve her anlamda etkileşimde bulunan malzemelerle dolu. Ancak çimento, bu geniş yelpazede …

Çimsa Blog’da hazırladığımız bu yazıda, Çimsa’nın yeni inovatif ürünü olan Flycrete hakkında bilgi vermek istiyoruz. Flycrete, sadece birkaç saat içinde yüksek dayanıma …